第二届中国城市轨道交通科技创新创业大赛华东赛区命题（6-10）

6

地铁作为城市交通的主要力量，安全责任重于泰山。为了保障地铁的安全运营，需要对地铁设施设备进行定期巡检。传统的人工巡检，难以做到全面覆盖，效率低下，同时又存在发现问题不及时、预警能力差等问题。综合利用人工智能、智能机器人、图像识别、激光扫描、电子传感器、分布式光纤等技术，开发一套地铁安全监护系统，实现对地铁设施设备状态和运营安全的实时监控、智能识别、准确判断、及时预警，进一步加强对地铁安全和运营的管控，为设施设备的养护维修提供科学依据，在保障安全的同时，达到降低成本、提高效率的目的。

该命题需解决的关键问题：
    1、实时的轨行区安全限界检查技术；
    2、基于图像识别的病害识别技术；
    3、基于大数据的统计分析技术；
    4、安全运行模式。

7

接触网设备的数字化运维是指利用物联网传感技术将接触网的运行状态接入云平台，以大数据分析技术对长期不断积累的运行参数进行计算，分析和预测接触网的安全健康状态，为接触网的运营维护提供数字化支持，本着“重检慎修”的原则，实现接触网的实时在线监控，以提升检修的精准度。
接触网的运行参数采集以锚段为单元，内容包括环境温湿度、导线张力、导线温度、下锚补偿装置的a(b)值、定位器坡度、拉出值、导线高度、导线磨耗等，可综合反应出一个锚段运行状态的参数，从而实现对接触网“松、脱、卡、断”等故障的预防和告警，对恶劣气象条件接触网的结冰、异物侵入等进行监控和预警。对长大区间线路能更好的发挥远程监测的效果。
数字化运维系统可根据接触网状态参数的长期积累，自动提供周报、月报和年报，对突发故障提供准确报警和定位，对接触网的健康状况进行评估，从而提升接触网运营维护的现代化水平。

该命题需解决的关键问题：
    1、接触网上需安装相应的传感器；
    2、设计和开发相应系统监控和分析软件。

8

一直以来，无论在任何信号制式下的行车组织都是轨道交通行业的重大风险源。特别是在信号降级的情况下，列车以RM模式或切除ATP模式驾驶，带来极大的行车安全风险。主要为列车在基地调车转轨、试车线调试、正线末端折返等作业时，在没有信号保护的情况下，发生因司机延误制动，造成列车冲撞止挡、脱轨的安全事故。近年来，此类事故在轨道交通行业中屡见不鲜。因此，开发一套基于车—车（地）通信与测距技术实现列车高精度定位与控制的轨道交通安全运营管理系统，作为切除ATP后的行车安全控制的辅助系统，确保城市轨道交通列车在正线信号降级、基地内列车调车转轨、试车线无信号保护调试等行车作业的安全，具有非常重要的意义。该系统须包含的主要功能有：列车测速测距、精确定位、危险距离警示、列车防撞（控车）自主制动系统等基础功能；以及可实现设备自检报警、数据组网与传输、关联岗位协控、列车远程接管控制等拓展功能。

 该命题需解决的关键问题：
    1、应用先进的技术，进行车与车、车与地之间的精确测速、测距。同时具备报警功能，必要时能触发列车自动停车。
    2、具备通过数据组网与传输，实现关联岗位联控、列车远程接管功能。
    3、具备接入车辆控制系统的能力，实现及时接管列车制动系统的能力。
    4、无论在实现测量、通讯、网络传输、列车接管等任何功能时，均不会对现有的行车组织指挥系统、信号系统、列车控制系统正常作用的发挥，产生任何不良影响。

9

 地铁车站集合多专业、多系统、多设备于一体，在日常工作中需要工作人员通过综合监控、信号、OA、运管、安防等横跨生产网和管理网的多个终端，完成客运服务、维保设备设施、安防监控、安检、上报工况等日常工作。在传统的轨道交通车站中，各个系统的运营相互独立，系统间资源无法共享、数据无法互通，主要依靠单个系统对设备的报警、提示等引入工作人员的介入和处理，大多数系统还处于人工操作、人工判断阶段。人工智能具有高效、数据化、可视化、低人员成本等特点。通过人工智能技术和物联网技术在车站管理的应用，构建“智慧车站”。实现车站态势全息感知，将设备状态与报警等自动化数据和智能视频、运营管理、设备维保、客运服务、安防监控、安检等信息化数据深度融合，通过大数据、人工智能进行挖掘分析、综合利用，实现车站工况的三维可视化，向调度、车站运营、客运服务、设备维保、安全防范等各级工班人员提供符合其岗位要求的、简洁高效的、管家式、场景化的操作界面，运营场景包括了车站运行模式（大客流/普通客流）自动切换、自动开关站、设备自动巡检、设备管家及故障率统计分析、可视化单兵作业、客服机器人、智能安防安检等功能，全面实现设备管理、检修、乘客服务、安全防范自动化，智能化。

该命题需解决的关键问题：
    1、考虑多因素影响的地铁车站人工智能系统架构设计；
    2、异常乘客的人工智能识别技术；
    3、车站安全风险管理的人工智能识别技术；
    4、车站运营辅助决策系统设计；
    5、人机信息交互系统设计；
    6、站点大数据的线网级应用;
    7、车站智能化安检应用。

10

随着城镇化的快速推进及机动化水平迅速提高，轨道交通作为城市骨干的公共交通体系，与其他交通方式的一体化规划，是扩大轨道交通吸引范围、统筹多种交通方式协同发展的重要手段。随着南京2017年成为公交都市示范城市，如何更好建立轨道站点周边绿色、智慧型交通一体化换乘接驳设施规划体系一直是需要研究的重要课题。

该命题需解决的关键问题：
    1、目前一体化规划规模预测站点各类设施的分担比例只基于调查数据和经验值来拟定，缺少一定的准确性。建立一体化分担率预测模型，以便更准确预测各类一体化换乘设施的规模非常必要。
    2、目前各站点非机动车停车都是平面布设，需求面积较大、停放杂乱，本着土地集约、绿色共享的原则，研究立体布置的可行性，如何集约土地利用，又能与轨道交通设施更好结合设置、与周围环境更好融合，并研究其布置的条件、采取的形式十分必要。
    3、对于几线换乘站的一体化规划方案，目前由于各线建设时序的不确定、近远期客流和实施条件的变化，一体化规划方案仍不完善，如何根据不同性质车站制定换乘车站的一体化规划方案，并安排好近远期建设内容，仍有待研究。
    4、一体化设施建成后，缺少建成后的反馈和后评估机制，建立合适的每条线路至整个轨道网络上的动态评估体系，以优化一体化换乘模型。
    5、在新型智慧城市发展的背景下，如何利用新一代信息技术进一步优化轨道交通一体化规划是轨道交通发展的重要工作之一。采用大数据、空间地理信息、物联网等技术手段对于一体化设施规模的确定、布局设计研究及后期运营模式、动态优化反馈等方面有深刻的影响，也是未来引导轨道交通发展的重要方向。